焊接缺陷是指焊缝中存在的问题或错误，这些问题不符合 AWS、ASME 或 ISO 等组织制定的规范。焊接缺陷的类型多种多样，包括气孔、未熔合和裂纹等。这些缺陷通常由焊接技术不良或接头准备不当引起。焊接缺陷会削弱焊缝，降低其强度，同时缩短焊缝的使用寿命。了解不同类型的焊接缺陷有助于焊工保持高质量焊缝，防止过早失效，并确保结构和设备的安全。
主要要点
- 焊接缺陷会使焊缝变得脆弱且不安全。了解缺陷类型有助于保持焊缝强度和安全。
- 缺陷分为三类：外部缺陷（可见）、内部缺陷（不可见）和尺寸缺陷（形状或尺寸问题）。
- 常见缺陷包括裂纹、气孔、咬边、焊瘤和未熔合。每种缺陷均由特定的焊接错误或工况引起。
- 目视检查可及早发现表面缺陷。X光和超声等特殊检测能发现隐藏缺陷。
- 良好的准备工作、正确的焊接参数、清洁的材料和熟练的焊工能防止大多数缺陷，节省时间和成本。
焊接缺陷的分类
焊接工人将缺陷分为三大类：外部缺陷、内部缺陷和尺寸缺陷。这种分类帮助人们确定焊缝中问题的位置和类型。当团队了解焊接缺陷的类型时，能选择最佳的检测和修复方法。
外部缺陷
外部缺陷出现在焊缝表面，通常无需特殊工具即可观察到。这些缺陷常见的有裂纹、咬边、焊瘤、气孔和飞溅。它们多因焊接技术差、参数设置错误或材料不洁引起。
- 裂纹：焊缝表面的直线断裂，削弱强度。
- 咬边：焊缝边缘的沟槽，降低强度。
- 焊瘤：多余的焊缝金属未正确熔合。
- 气孔：焊缝表面出现微小孔洞或气泡。
- 飞溅：焊缝周围的小金属滴。
提示：通过目视检查焊缝，经常可以早期发现外部缺陷，节省修复成本。
内部缺陷
内部缺陷位于焊缝表面以下，不用特殊检测无法看见。内部缺陷降低焊件强度和安全性。常见内部缺陷有内部裂纹、夹渣、气孔和未熔合。
| 内部缺陷 | 描述 |
| 裂纹 | 焊缝内部断裂，可能扩展 |
| 气孔 | 焊缝内部的气泡 |
| 夹渣 | 焊缝中夹杂的非金属物质 |
| 未熔合 | 焊缝金属与母材未完全熔合 |
尺寸缺陷
尺寸缺陷改变焊接件的形状、尺寸或配合，影响装配和使用。典型缺陷有变形、错边和填充不足。这些多因加热不均或焊接参数设置不当造成。
- 变形：形状变化，导致装配困难。
- 错边：零件未正确对齐。
- 填充不足：焊缝未完全填满接头空隙。
对焊接缺陷的分类有助于焊工选择正确的检测和修复方法，确保焊缝强度和安全。
焊接缺陷类型
焊工在制作过程中会遇到许多问题。本节介绍最常见的焊接缺陷，说明其外观、成因及修复方法。
裂纹
裂纹是最严重的焊接缺陷，可出现在焊缝外部或内部。裂纹通常导致焊缝在承压时断裂。
| 裂纹类型 | 外观及位置 | 成因及备注 |
| 坑裂纹 | 焊缝末端浅而呈星状 | 不当停止电弧导致的热裂纹，高膨胀金属易产生 |
| 表面裂纹 | 焊缝表面延伸的长裂纹 | 焊缝曲率过大、冷却过快、焊接速度过快 |
| 热影响区/焊缝底部裂纹 | 焊缝金属下方短裂纹，位于热影响区 | 氢致冷裂纹，金属脆性大，受力高 |
| 纵向裂纹 | 沿焊缝中部或端部 | 焊缝约束过紧、收缩、气泡或夹渣滞留 |
| 根部裂纹 | 焊缝底部或表面 | 焊透不足、焊接速度过快、材料污染或选材不当 |
| 喉部裂纹 | 由焊缝表面至根部 | 热裂纹，沿焊缝方向产生裂纹 |
| 趾部裂纹 | 焊缝边缘，沿母材方向 | 冷裂纹，收缩，金属疲劳，涂层焊接导致 |
| 横向裂纹 | 横穿焊缝 | 焊缝收缩，氢脆，焊缝约束过紧 |
裂纹多因焊缝或母材承受的应力过大，氢含量高、冷却快和不当焊接工艺引起。
预防及修复：
- 选择匹配良好的母材与焊材。
- 保持干燥清洁，避免氢污染。
- 焊前及焊后适当预热控制温度。
- 接头准备充分，减少频繁停焊。
- 采用正确工艺，培训熟练焊工。
- 通过目视和无损检测及早发现裂纹。
气孔
气孔是指气体被困在焊缝中形成的孔洞，这些孔洞削弱焊缝强度。
- 外观：焊缝内部或表面出现小孔或空洞。
- 成因：
- 湿气或锈蚀产生的氢气。
- 金属或焊丝表面存在油脂、油漆、灰尘等。
- 风吹、喷嘴堵塞或气体流量不当导致保护气体不足。
- 材料表面脏污或潮湿。
- 预防：
- 彻底清洁金属及焊丝。
- 存放于干燥清洁环境。
- 使用纯净保护气体，正确调节流量。
- 避免在风大环境下焊接，定期清理喷嘴。
咬边
咬边是焊缝边缘的沟槽或凹陷，降低焊缝强度。
| 表现 | 焊缝边缘靠近焊道处出现深度超过0.5毫米的沟槽 |
| 常见原因 | 电流过大、焊接速度过快、焊枪角度错误、电弧过长 |
| 影响 | 焊缝与母材结合不良，形成沟槽 |
预防及修复：
- 使用合适电流，保持短电弧。
- 调整焊丝送进速度与电流匹配。
- 保持焊枪正确角度。
- 必要时打磨并修复咬边。
- 加强焊工技能培训。
飞溅
飞溅是指焊接过程中熔融金属的小滴落在焊缝周围。
主要原因：
- 电压或电流设置错误。
- 焊丝速度不当。
- 保护气体质量差。
- 材料表面脏污。
- 电极角度错误。
- 焊接速度不均匀。
- 焊接技术差。
- 设备故障。
- 焊丝伸出长度不正确。
- 材料问题。
减少方法：
- 调整设备，保持稳定电弧。
- 使用合适的保护气体及流量。
- 焊接前清洁材料。
- 保持电极角度和焊接速度正确。
- 提升手工操作技能。
- 喷涂防飞溅剂。
- 定期维护设备。
焊瘤
焊瘤，也称冷搭接，指焊接金属覆盖于母材表面但未熔合。
外观：焊缝金属超出边缘，产生应力集中。
成因：电极动作不均、焊接参数不当，常见于盲焊接头。
预防：
- 焊缝边缘平滑过渡。
- 电极在母材间均匀移动。
- 调整焊接速度与电压以确保熔合。
- 保持电极角度和速度正确。
未熔合
未熔合指焊缝金属未与母材或之前的焊缝充分熔合。
表现：焊缝边缘出现缝隙或结合不良。
成因：
- 热输入不足（电流、电压、速度不当）。
- 接头准备或设计不良。
- 保护气体不足。
- 焊工操作错误。
- 环境条件差，设备维护不良。
预防：
- 合理设置焊接热输入。
- 充分准备并设计合理接头。
- 保持设备和环境良好。
- 使用适当的保护气体和流量。
- 培训焊工，严控质量。
未侧壁熔合
未侧壁熔合指焊缝金属未与接头侧壁充分熔合。
- 表现：接头侧壁存在未结合部位。
- 成因：焊接工艺不当、接头形状错误或参数设置不合理。
预防：
- 确保热输入足够，参数正确。
- 设计便于熔合的接头形状。
- 加强焊工培训。
夹渣
夹渣是焊缝中夹杂的非金属杂质，通常来自焊剂残留。
- 表现：焊缝内部出现异常的黑色线条或空洞。
主要成因：
- 焊剂未清理干净。
- 焊接参数（功率低、速度不当）设置错误。
- 焊接技术差（电极尺寸或角度错误）。
- 材料表面脏污或粗糙。
预防：
- 清洁并打磨母材。
- 焊接间隙及时清除渣滓。
- 合理设置焊接参数。
- 使用合适的电极尺寸和角度。
- 避免焊接走向造成渣滓滞留。
过度熔透是指焊缝金属在接头根部外突出过多。
风险：
- 尖锐部位导致应力集中。
- 管道内部易生锈、磨损和流体阻碍。
- 需额外打磨，增加成本并降低工作效率。
成因：
- 接头间隙过大，根部面不足，热输入过高。
- 电极移动过慢，功率过大。
- 控制措施：
- 按照规范正确配合接头。
- 控制电极移动速度。
- 使用合适的电流功率。
- 对出现过度熔透的焊工加强培训。
总结表格：最常见的焊接缺陷类型
| 缺陷类型 | 描述 | 示例/子类型 | 流行度及影响说明 | |
| 外部缺陷 | 焊缝表面可见的问题 |
|
裂纹最严重；气孔和咬边发生频繁；错位导致焊缝强度降低。 | |
| 内部缺陷 | 无检测难以发现的问题 | 夹渣、未熔合、未完全熔透 | 导致焊缝强度不足且不安全，通过专业检测发现。 | |
| 特殊缺陷 | 特种焊接方法产生的问题 | 须状物（MIG焊）、颈裂（电子束焊） | 不常见，但对特定工况很重要。 |
了解焊接缺陷及其成因，帮助焊工和检测员保持焊缝安全可靠。
缺陷识别与检测
目视检查
目视检查是发现焊接缺陷的首选且最经济的方法。检查员利用肉眼及简单工具，在焊接前、中、后检查焊缝，寻找裂纹、咬边、气孔和未焊透等表面缺陷。及早发现问题可避免昂贵返工，确保焊缝质量。
常用方法包括：
- 直接目视检查（DVI）：仅用肉眼和手电、镜子、放大镜等辅助工具，适合观察明显缺陷，无需复杂设备。
- 远程目视检查（RVI）：借助内窥镜、无人机等设备，检查难以接近或危险区域，提高安全性和观察精度。
- 自动目视检查（AVI）：使用计算机和摄像头，实现快速、一致的检测，减少人为错误，提高效率。
常见辅助工具有放大镜、焊缝尺寸规、直尺和内窥镜。检查员还会检查焊前材料和接头，并实时观察焊缝成型，最后完成表面缺陷和尺寸的确认。目视检查适合表面缺陷，无法发现内部缺陷。
提示：目视检查是焊缝质量检测的良好第一步，必要时可结合其他检测手段。
无损检测
无损检测（NDT）帮助检测员在不损坏焊缝的情况下发现内部和表面缺陷。各种检测设备针对不同缺陷和材料表现最佳。
| NDT 技术 | 适用范围/备注 | 检测极限/缺陷尺寸（µm） | 补充说明 |
| 涡流检测（ET） | 适用于导电金属；可检测浅表小缺陷；可实时检测 | 可检测微小缺陷 | 无法检测深层缺陷；适合金属实时监测 |
| 超声检测（UT） | 检测金属及塑料深层缺陷；需接触 | 适合深层缺陷 | 激光超声可实现非接触焊接过程检测 |
| 射线检测 | 显示多种内部缺陷；对极细微缺陷敏感度有限；非实时 | 可能漏检极细缺陷 | 计算机辅助可识别烧穿、未熔合、未焊透、夹渣；实时检测较慢 |
| 渗透检测 | 表面检测；荧光染料显示表面裂纹 | >750 µm | 仅适用于表面缺陷，无法检测内部缺陷 |
| 热成像检测（红外） | 利用红外摄像机和计算机实时检测 | 未明确定义 | 激光热成像适合焊接过程检测；专用红外摄像机适合机器设备 |
| 电压与电流监控 | 实时监控焊接参数，结合数学模型或计算机分析 | 无具体缺陷尺寸限制 | 适合焊接过程缺陷监控，需数据筛选与分析 |
检测员根据焊缝种类、材料及缺陷位置选择合适检测方法。目视检查适用于表面缺陷，NDT用于发现隐藏缺陷，确保焊缝强度。
预防与修复
最佳实践
焊工采用科学方法预防缺陷，保持焊缝强度，包含充分准备、技能应用及过程监控。下表展示常见焊接缺陷的预防措施：
| 焊接缺陷 | 预防策略 |
| 气孔 | 清洁工件，控制保护气体，避免风吹，使用含氢去除剂 |
| 变形 | 预热金属，分段焊接，合理设计接头，使用弹性夹具，降低热输入 |
| 飞溅 | 正确设置电流电压，使用优质气体，清洁金属，均匀焊接，使用防飞溅剂 |
| 未焊透 | 合理设计接头，正确设置参数，选择合适电极，彻底清洁，必要时预热 |
| 咬边 | 合理设置参数，正确握枪姿势，足量气体，清洁接头，熟练焊接技巧 |
焊工通过打磨清理去除涂层及粗糙部分。对裂纹末端钻孔阻止扩展。合理布置焊道、保持短电弧及匀速移动，提高焊缝强度。控温措施防止裂纹和变形。焊后检测确保质量。选用合适焊材及后处理增强性能。保养工具及规范操作防止新缺陷。复杂问题及时请专家指导。
常见错误避免
质检揭示多因工具陈旧、MIG枪尺寸不当、劣质焊材、清洁和配合不足、预热不够、气体选择和流量错误、焊材存储不良、MIG枪维护不到位、缺乏培训等导致缺陷。
提示：良好习惯和避免上述错误，结合定期培训与工具维护，确保焊接质量稳定。
及时发现和修复焊接缺陷，保证焊缝安全牢固，避免昂贵返工。
- 通过培训和认证提升焊工技能，减少失误。
- 完善预防计划，降低浪费和成本，保障安全。
- 遵守工艺规范，延长产品寿命，保障使用性能。
常见问答
最危险的焊接缺陷是什么？
裂纹是最危险的缺陷，严重削弱焊缝强度，容易导致断裂。焊工必须及时修复裂纹，保障结构安全。
焊工如何发现隐藏缺陷？
焊工利用超声检测、X光射线等无损检测技术，发现内部缺陷，目视检查无法发现这些问题。
为什么焊缝会出现气孔？
气孔因气体在熔池中滞留形成。工件表面脏污、潮湿或保护气体不良是主要原因。
所有焊接缺陷都能修复吗？
| 缺陷类型 | 可修复？ |
| 裂纹 | 是 |
| 气孔 | 是 |
| 夹渣 | 是 |
| 过度熔透 | 是 |
多数缺陷都可修复，有时需切除缺陷焊缝重新焊接。